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A crescente utilização de betão de alto desempenho tem vindo a enfatizar um problema conhecido do passado: durante os primeiros dias associados à cura do betão ocorre forte libertação de calor, decorrente da hidratação do cimento, à qual se segue uma fase de arrefecimento. Esta última fase, de contracção, ocorre com o betão já endurecido, logo com fortes restrições estruturais, que podem originar fissuração precoce, a qual em betões de alto desempenho é agravada pela ocorrência de uma importante retracção autógena, responsável por contracções adicionais. A Indústria da Construção e os Donos de Obra estão conscientes deste problema, que em virtude da contínua aceleração dos ritmos de construção acentua o risco de fissuração nas primeiras idades (3-7 dias após a betonagem), reduzindo a durabilidade e a vida útil das obras, obrigando a futuras reparações com elevados custos.
Apesar do elevado número de avarias por fissuração observado nas obras construídas, regista-se uma quase total ausência de publicações científicas nos congressos nacionais relacionados com esta temática, constatando-se uma forte lacuna em Portugal relativamente à disponibilidade de modelos numéricos vocacionados para a simulação do comportamento do betão nas primeiras idades. O presente projecto visa atenuar esta carência, desenvolvendo competências no domínio da previsão do comportamento de estruturas de betão sensíveis à fissuração precoce, que ao serem disponibilizadas para apoio à Indústria da Construção e aos Donos de Obra constituem uma linha de transferência de I&D para a sociedade.
No decurso do projecto será actualizado um modelo de Elementos Finitos para simulação do comportamento do betão nas primeiras idades, que incluirá dois submodelos: (i) um térmico para determinação das temperaturas geradas pela hidratação do cimento, sendo esta reacção encarada como uma fonte interna de calor, e (ii) um mecânico para determinação das tensões que se desenvolvem na estrutura, tendo em linha de  |
Resumo
A crescente utilização de betão de alto desempenho tem vindo a enfatizar um problema conhecido do passado: durante os primeiros dias associados à cura do betão ocorre forte libertação de calor, decorrente da hidratação do cimento, à qual se segue uma fase de arrefecimento. Esta última fase, de contracção, ocorre com o betão já endurecido, logo com fortes restrições estruturais, que podem originar fissuração precoce, a qual em betões de alto desempenho é agravada pela ocorrência de uma importante retracção autógena, responsável por contracções adicionais. A Indústria da Construção e os Donos de Obra estão conscientes deste problema, que em virtude da contínua aceleração dos ritmos de construção acentua o risco de fissuração nas primeiras idades (3-7 dias após a betonagem), reduzindo a durabilidade e a vida útil das obras, obrigando a futuras reparações com elevados custos.
Apesar do elevado número de avarias por fissuração observado nas obras construídas, regista-se uma quase total ausência de publicações científicas nos congressos nacionais relacionados com esta temática, constatando-se uma forte lacuna em Portugal relativamente à disponibilidade de modelos numéricos vocacionados para a simulação do comportamento do betão nas primeiras idades. O presente projecto visa atenuar esta carência, desenvolvendo competências no domínio da previsão do comportamento de estruturas de betão sensíveis à fissuração precoce, que ao serem disponibilizadas para apoio à Indústria da Construção e aos Donos de Obra constituem uma linha de transferência de I&D para a sociedade.
No decurso do projecto será actualizado um modelo de Elementos Finitos para simulação do comportamento do betão nas primeiras idades, que incluirá dois submodelos: (i) um térmico para determinação das temperaturas geradas pela hidratação do cimento, sendo esta reacção encarada como uma fonte interna de calor, e (ii) um mecânico para determinação das tensões que se desenvolvem na estrutura, tendo em linha de conta que as propriedades mecânicas do betão estão em contínuo melhoramento, controlado através de uma variável interna (o grau de hidratação) determinada pelo submodelo (i). Nesta fase a retracção autógena e a fluência terão de ser tidas em conta no submodelo mecânico, pois condicionam o desenvolvimento das tensões.
Para calibração das propriedades térmicas e mecânicas requeridas pelo modelo, durante o projecto será empreendida uma campanha de ensaios em laboratório. Para caracterização da taxa de libertação de calor de hidratação recorrer-se-á a um calorímetro semi-adiabático, no interior do qual serão curadas amostras de argamassa. Na caracterização mecânica (retracção autógena, fluência e evolução das propriedades mecânicas) recorrer-se-á a amostras de betão, a curar em condições de humidade e temperatura controladas no interior de uma câmara climática.
Finalmente proceder-se-á à simulação numérica de estruturas reais em construção, amplamente instrumentadas com sensores térmicos e de deformações, o que servirá para validação do modelo numérico. |